一种压力管道检测用传动结构及其检测装置的制作方法

1.本发明涉及压力管道检测技术领域，具体为一种压力管道检测用传动结构及其检测装置。


背景技术：

2.压力管道的无损检测不仅存在于制造过程中，而且也存在于应用过程中。在压力管道制造过程中无损检测是一项重要的质量控制手段。压力管道的制造过程是批量连续生产的，制造过程的无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。检查这类缺陷所惯用的无损检验方法有：磁粉、液体渗透，超声波及射线照相等。
3.其中超声波检测时，超声波在固体中的传输损失很小，如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件中的深度、位置和形状。
4.现有的压力管道检测方式通常驱动压力管道进行自转，同时进行轴向移动从而经过现有的检测设备检测点，达到无死角快速检测，但是当压力管道较长时，采用管道自转的检测方式需要耗费大量的能量从而造成了一定程度的资源浪费；其次少部分可以环绕正在轴向移动的压力管道进行伤痕检测，但是无法根据管道粗细自动调节传动装置，使得携带检测设备的传动装置自转速度，检测设备在不同粗细的管道上扫过压力管道的螺旋路径间歇不同，从而使得粗细不同的管道检测位置分散不均匀，从而造成检测死角的问题。
5.基于此，本发明设计了一种压力管道检测用传动结构及其检测装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种压力管道检测用传动结构及其检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压力管道检测用传动结构，包括截面为三角形的辅助环板，所述辅助环板环绕其轴线环形阵列设置有多个径向的驱动轴，每个所述驱动轴侧壁开设有螺旋槽，所述辅助环板侧壁开设有用于套设驱动轴的限位通孔，每个所述限位通孔侧壁固定设置有卡在螺旋槽内壁的角度块，位于辅助环板内侧的所述驱动轴端头转动设置有贴合在压力管道外壁的行进轮，所述行进轮与驱动轴轴线垂直；所述驱动轴上端侧壁转动设置有用于将驱动轴向辅助环板中央拉动的补偿环，每个所述补偿环外壁固定设置有两个弹簧绳，所述两个弹簧绳另一端均设置在辅助环板外壁上，位于辅助环板外壁设置有用于驱动行进轮自转从而使得支撑辅助环板自转的支撑装置。
8.作为本发明的进一步方案，所述支撑装置包括环绕辅助环板轴线环形阵列排布的u型架和与辅助环板同轴线的固定环板，每个所示u型架均径向贯穿固定设置在固定环板侧
壁，每个所述u型架靠近辅助环板的两个端头上转动设置有支撑棍子，所述支撑棍子接触在辅助环板三角面上，所述固定环板中央开设有动力环通槽，所述动力环通槽内设置有用于驱动辅助环板自转的动力装置；所述动力装置包括套设在行进轮中央的同步带，所述驱动轴内壁开设有用于布置传动组件的布局仓，所述布局仓内壁转动设置有轴线与行进轮轴线平行的承接轴，所述承接轴套设在同步带内，所述承接轴外壁固定设置有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮外侧啮合有锥齿轮棒，所述锥齿轮棒同轴转动设置在驱动轴中央，每个所述锥齿轮棒穿过驱动轴和动力环通槽位于固定环板外端轴向滑动设置有主动齿轮，所述固定环板外侧设置有用于驱动所有主动齿轮同步转动的同步装置。
9.作为本发明的进一步方案，所述同步装置包括转动设置在动力环通槽边缘固定环板外壁的主动环齿板，每个所述主动齿轮均啮合在主动环齿板侧壁，所述主动环齿板传动连接到现有的动力设备上，所述主动环齿板转动设置在固定环板外壁，所述主动齿轮通过自身磁力吸附在固定环板外壁始终保持与主动环齿板啮合，每个所述驱动轴外壁设置有用于保持每个行进轮与压力管道外壁压力相同的同压装置；所述同压装置包括轴向滑动设置在驱动轴外壁的同压齿轮，每个所述同压齿轮外壁啮合有同一个同压环齿板，所述u型架侧壁固定设置有限位环槽，所述同压环齿板转动设置在限位环槽内壁。
10.作为本发明的进一步方案，一种压力管道检测装置，包括多个电磁推杆，所述电磁推杆伸长端靠近管道的端头设置有用于检测管道外壁是否有伤的超声波探头，所述电磁推杆环绕辅助环板轴线环形阵列排布在辅助环板四周，且电磁推杆与驱动轴间隔排布，所述电磁推杆和驱动轴以相同的布置方式设置在辅助环板上，所述电磁推杆与驱动轴相同方式共用一套同压装置，且电磁推杆外壳侧壁开设的螺旋槽与驱动轴螺旋槽螺旋方向相反，位于辅助环板内侧的所述电磁推杆外壁设置有可随着驱动轴向辅助环板外侧移动时进行同步移动避免碰撞的防撞机构；所述防撞机构包括固定设置在电磁推杆外壳端头且位于辅助环板内侧外壁的平衡板，所述弹簧绳穿过辅助环板且与辅助环板滑动连接，所述弹簧绳穿过辅助环板的一端固定设置在平衡板外侧壁，位于辅助环板外侧的所述电磁推杆外壳外壁套设有施力弹簧，施力弹簧弹力大于弹簧绳弹力，所述施力弹簧一端固定设置在电磁推杆外壁，另一端通过环套转动设置在电磁推杆端头外壁。
11.作为本发明的进一步方案，所述辅助环板避让弹簧绳穿过的通孔内壁采用用于减小弹簧绳摩擦，延长弹簧绳使用寿命的减摩涂层。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1. 本发明通过弹簧绳间接拉动驱动轴沿着其轴线向辅助环板中央移动，从而来夹紧辅助环板中央的压力管道，使得设备能适用于不同直径的压力管道，提高设备的适用性；其次通过驱动轴外壁开设的螺旋槽与辅助环板侧壁的限位通孔中的角度块作用，使得驱动轴向辅助环板中心移动时出现转动，从而使得驱动轴端头的行进轮轴线与压力管道中心轴线角度出现变化，当支撑装置在进行工作时，行进轮转动时的分速度，一方面驱动压力管道向设备进行移动，另一方面施加驱动轴公转力，从而使得辅助环板进行公转，携带检测装置绕着正在沿着轴线移动的压力管道进行转动，从而进行检测，且随着管道直径不同，行进轮轴线与压力管道轴线角度进行变化，从而使得较粗管道时辅助环板自转速度加快，压力管道轴向移动速度减小，使得设备绕着管道的运转轨迹是均匀的，在设备进行间歇停止进行取点检测时，能保证从而保证检测点距离相等，且均匀，使得检测结果更加均匀，从而
避免出现检测死角的问题出现。
13.2. 本发明通过外部动力驱动同一个主动环齿板进行总动力输入，从而使得每个行进轮的输入动力转速相同，从而在后续进行压力管道驱动时不会出现转速差，从而导致设备卡住的问题出现；其次通过承接轴和从动锥齿轮将同步带动力传递到锥齿轮棒完成皮带传动转换成轴传动，在通过锥齿轮棒和主动齿轮轴向滑动，从而使得驱动轴适应不同粗细压力管道时，锥齿轮棒和主动齿轮轴向滑动，从而使得动力持续输入的同时保持动力传递的高效和稳定性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明总体结构示意图；图2为本发明侧俯视半剖结构示意图；图3为本发明图2中a处放大结构示意图；图4为本发明图2中b处放大结构示意图；图5为本发明图2中c处放大结构示意图；图6为本发明前侧视局部剖视结构示意图；图7为本发明图6中d处放大结构示意图；图8为本发明图7中e处放大结构示意图；图9为本发明辅助环板周围部件配合结构示意图；图10为本发明图9中f处放大结构示意图；图11为本发明图9中g处放大结构示意图。
16.附图中，各标号所代表的部件列表如下：辅助环板10，驱动轴11，螺旋槽12，限位通孔13，角度块14，行进轮15，u型架17，固定环板18，支撑棍子19，动力环通槽20，补偿环21，弹簧绳22，同步带23，布局仓24，承接轴25，从动锥齿轮26，锥齿轮棒27，主动齿轮28，主动环齿板29，同压齿轮32，同压环齿板33，限位环槽34，电磁推杆40，平衡板41，施力弹簧42。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种压力管道检测用传动结构，包括截面为三角形的辅助环板10，辅助环板10环绕其轴线环形阵列设置有多个径向的驱动轴11，每个驱动轴11侧壁开设有螺旋槽12，辅助环板10侧壁开设有用于套设驱动轴11的限位通孔13，每个限位通孔13侧壁固定设置有卡在螺旋槽12内壁的角度块14，位于辅助环板10内侧
的驱动轴11端头转动设置有贴合在压力管道外壁的行进轮15，行进轮15与驱动轴11轴线垂直；驱动轴11上端侧壁转动设置有用于将驱动轴11向辅助环板10中央拉动的补偿环21，每个补偿环21外壁固定设置有两个弹簧绳22，两个弹簧绳22另一端均设置在辅助环板10外壁上，位于辅助环板10外壁设置有用于驱动行进轮15自转从而使得支撑辅助环板10自转的支撑装置；本发明使用前先将本装置组装完毕，保持支撑装置支撑性的同时，保持有动力持续驱动辅助环板10自转，将需要检测的压力管道穿过辅助环板10中央，保证多个驱动轴11端头的行进轮15受到弹簧绳22作用压在压力管道外壁（如图1和9所示，由于本发明的辅助环板10采用闭环设计，从而需要将压力管道端头穿过辅助环板10，后续在管道未检测完成时不能进行管道卸载；其次本发明总体采用关于辅助环板10中央轴线环形排列方式，后续采用图示方向进行描述；采用截面为三角形的辅助环板10，一方面由于辅助环板10既要最终承受压力管道的重力，其次又要进行自转，还有自转离心力，采用三角形结构使得辅助环板10结构强度更大，避免工作时造成应力集中，导致出现变形失效的问题出现）；本发明使用时，如图1、9、10和11所示，将压力管道穿过辅助环板10，同时的弹簧绳22收缩拉动补偿环21（如图9所示，两个弹簧绳22同时拉动补偿环21向辅助环板10靠近移动，使得补偿环21两侧受力均匀，且补偿环21和弹簧绳22的轴线共面，从而补偿环21受力均匀，从而避免使得补偿环21拉动驱动轴11，使得驱动轴11与辅助环板10的限位通孔13侧壁出现挤压，从而造成驱动轴11卡死在限位通孔13内部的问题出现），补偿环21靠近辅助环板10进行移动从而带动驱动轴11向辅助环板10中心移动，使得行进轮15与压力管道外壁进行接触，从而将不同尺寸的管道进行夹紧（如图9所示，其中随着驱动轴11向辅助环板10中间移动后弹簧绳22拉力逐渐减小，随着后期辅助环板10自转速度相同，驱动轴11所需要的离心力随着压力管道直径越细越小，从而避免了弹簧绳22拉力不足在后期驱动轴11随着辅助环板10自转进行公转时离心力将驱动轴11甩开，导致对压力管道夹紧力不足的问题出现，相反的当压力管道直径更大时，弹簧绳22能施加更大的力，从而避免出现夹紧力与后期的公转离心力导致对压力管道夹紧力不足的问题出现）；随着驱动轴11向辅助环板10中心移动时，驱动轴11侧壁的螺旋槽12受到限位通孔13内壁角度块14的作用，使得驱动轴11出现自转，从而驱动行进轮15绕着驱动轴11轴线出现一定的转动，从而使得行进轮15与压力管道的轴线角度出现改变，随着支撑装置工作使得行进轮15发生自转，行进轮15自转一方面拉动压力管道向设备进行移动，另外一方面行进轮15使得驱动轴11出现一个转动力，使得驱动轴11绕着辅助环板10轴线公转，从而使得辅助环板10进行自转，辅助环板10自转从而使得下文中的检测设备绕着压力管道进行转动，通过将行进轮15转动速度进行两个方向分解，其一驱动压力管道轴线方向，其二为压力管道外壁螺旋速度可知，压力管道直径越小，行进轮15轴线与压力管道轴线角度越小，从而能驱动较细的压力管道低速旋转，转动过程中设备可进行间歇停止，再将检测装置放置到管道外壁上进行检测，在检测过程中保持设备静止，由于设备绕着管道外壁运行轨迹是均匀的，检测过程中间歇的停止，可取得较均匀的检测点，从而使得设备的检测结果更加准确；本发明通过弹簧绳22间接拉动驱动轴11沿着其轴线向辅助环板10中央移动，从而来夹紧辅助环板10中央的压力管道，使得设备能适用于不同直径的压力管道，提高设备的适用性；其次通过驱动轴11外壁开设的螺旋槽12与辅助环板10侧壁的限位通孔13中的角度
块14作用，使得驱动轴11向辅助环板10中心移动时出现转动，从而使得驱动轴11端头的行进轮15轴线与压力管道中心轴线角度出现变化，当支撑装置在进行工作时，行进轮15转动时的分速度，一方面驱动压力管道向设备进行移动，另一方面施加驱动轴11公转力，从而使得辅助环板10进行公转，携带检测装置绕着正在沿着轴线移动的压力管道进行转动，从而进行检测，且随着管道直径不同，行进轮15轴线与压力管道轴线角度进行变化，从而使得较粗管道时辅助环板10自转速度加快，压力管道轴向移动速度减小，使得设备绕着管道的运转轨迹是均匀的，在设备进行间歇停止进行取点检测时，能保证从而保证检测点距离相等，且均匀，使得检测结果更加均匀，从而避免出现检测死角的问题出现。
19.作为本发明的进一步方案，支撑装置包括环绕辅助环板10轴线环形阵列排布的u型架17和与辅助环板10同轴线的固定环板18，每个所示u型架17均径向贯穿固定设置在固定环板18侧壁，每个u型架17靠近辅助环板10的两个端头上转动设置有支撑棍子19，支撑棍子19接触在辅助环板10三角面上，固定环板18中央开设有动力环通槽20，动力环通槽20内设置有用于驱动辅助环板10自转的动力装置；动力装置包括套设在行进轮15中央的同步带23，驱动轴11内壁开设有用于布置传动组件的布局仓24，布局仓24内壁转动设置有轴线与行进轮15轴线平行的承接轴25，承接轴25套设在同步带23内，承接轴25外壁固定设置有从动锥齿轮26，从动锥齿轮26外侧啮合有锥齿轮棒27，锥齿轮棒27同轴转动设置在驱动轴11中央，每个锥齿轮棒27穿过驱动轴11和动力环通槽20位于固定环板18外端轴向滑动设置有主动齿轮28，固定环板18外侧设置有用于驱动所有主动齿轮28同步转动的同步装置；本发明使用时，将固定环板18固定设置到静止的固定架上保持固定环板18静止性，同时的使用外部动力设备驱动主动环齿板29在固定环板18上转动（如图1和2所示，本发明中并未给出具体的动力设备，使得本设备可被各种动力设备进行驱动，只要施加旋转力即可，由于管道检测环境不确定，可能会在室外，不具备电源，从而无法使用电机进行驱动，使得本设备的适用性进一步增大），主动环齿板29转动驱动主动齿轮28转动，主动齿轮28转动驱动锥齿轮棒27在驱动轴11内部转动（如图4所示，主动齿轮28和固定环板18进行磁力吸引保证时刻与主动环齿板29啮合，其次主动齿轮28在锥齿轮棒27上轴向滑动，用来补偿驱动轴11沿着辅助环板10径向移动配合不同直径的压力管道时的位移），锥齿轮棒27驱动从动锥齿轮26转动，从动锥齿轮26转动驱动承接轴25在驱动轴11内壁开设的布局仓24内进行转动，承接轴25转动驱动同步带23转动，同步带23转动驱动下端的行进轮15进行自转（如图7和8所示，其中将皮带传动转换成轴转动，一方面轴传动时在进行设备轴向滑动补偿时动力传递更加稳定，传动比更加高效，避免采用皮带涨紧轮进行长度补偿时，皮带出现跳动打滑，最终导致传动比出现偏差，导致设备出现卡住的问题出现），从而一方面驱动压力管道进行轴向运动，另一方面使得辅助环板10在u型架17下端的支撑棍子19上进行自转（每个u型架17开口端均转动设置有v型的两个支撑棍子19，从而避免行进轮15转动拉动压力管道轴向移动时，辅助环板10受到轴向力发生滑移的问题出现），从而使得后续挂载的检测设备能进行环绕间歇定点检测；本发明通过外部动力驱动同一个主动环齿板29进行总动力输入，从而使得每个行进轮15的输入动力转速相同，从而在后续进行压力管道驱动时不会出现转速差，从而导致设备卡住的问题出现；其次通过承接轴25和从动锥齿轮26将同步带23动力传递到锥齿轮棒27完成皮带传动转换成轴传动，在通过锥齿轮棒27和主动齿轮28轴向滑动，从而使得驱动
轴11适应不同粗细压力管道时，锥齿轮棒27和主动齿轮28轴向滑动，从而使得动力持续输入的同时保持动力传递的高效和稳定性。
20.作为本发明的进一步方案，同步装置包括转动设置在动力环通槽20边缘固定环板18外壁的主动环齿板29，每个主动齿轮28均啮合在主动环齿板29侧壁，主动环齿板29传动连接到现有的动力设备上，主动环齿板29转动设置在固定环板18外壁，主动齿轮28通过自身磁力吸附在固定环板18外壁始终保持与主动环齿板29啮合，每个驱动轴11外壁设置有用于保持每个行进轮15与压力管道外壁压力相同的同压装置；同压装置包括轴向滑动设置在驱动轴11外壁的同压齿轮32，每个同压齿轮32外壁啮合有同一个同压环齿板33，u型架17侧壁固定设置有限位环槽34，所述同压环齿板33转动设置在限位环槽34内壁；本发明使用时，螺旋槽12自转适应不同直径压力管道时，从而驱动同压齿轮32转动，同压齿轮32转动驱动同压环齿板33在固定的限位环槽34内转动，从而使得每个同压齿轮32转动角度相同，从而使得每个驱动轴11转动角度和移动距离相同，从而避免单一的驱动轴11在进行后续检测公转时，位置改变受到自身重力影响导致对压力管道的夹紧力不同，其一容易造成设备卡住，另一方面造成检测设备的公转不稳定，从而使得绕着压力管道螺旋转动的扫描面积出现空隙，从而出现检测死角的问题出现。
21.作为本发明的进一步方案，一种压力管道检测装置，包括多个电磁推杆40，电磁推杆40伸长端靠近管道的端头设置有用于检测管道外壁是否有伤的超声波探头，电磁推杆40环绕辅助环板10轴线环形阵列排布在辅助环板10四周，且电磁推杆40与驱动轴11间隔排布，电磁推杆40和驱动轴11以相同的布置方式设置在辅助环板10上，电磁推杆40与驱动轴11相同方式共用一套同压装置，且电磁推杆40外壳侧壁开设的螺旋槽12与驱动轴11螺旋槽12螺旋方向相反，位于辅助环板10内侧的电磁推杆40外壁设置有可随着驱动轴11向辅助环板10外侧移动时进行同步移动避免碰撞的防撞机构；防撞机构包括固定设置在电磁推杆40外壳端头且位于辅助环板10内侧外壁的平衡板41，弹簧绳22穿过辅助环板10且与辅助环板10滑动连接，弹簧绳22穿过辅助环板10的一端固定设置在平衡板41外侧壁，位于辅助环板10外侧的电磁推杆40外壳外壁套设有施力弹簧42，施力弹簧42弹力大于弹簧绳22弹力，所述施力弹簧42一端固定设置在电磁推杆40外壁，另一端通过环套转动设置在电磁推杆40端头外壁；本发明使用时（在设备使用前将待测压力管道外壁涂抹满耦合剂，使得探头与待测物体之间形成耦合），多个电磁推杆40随着辅助环板10进行公转，绕着正在轴向移动的压力管道绕环转动（将超声波探头通过引线将信号传输到检测仪上，可用无线连接进行信号传输或者通过现有的电缆滑环进行连接），使得超声波探头绕着管道外壁，形成螺旋路径（按照螺旋路径进行等间距选点），在选好检测点后设备停止转动，通过现有控制器驱动电磁推杆40工作，从而使得电磁推杆40伸长端伸长，从而将超声波探头推动压到管道外壁上进行静止，随手进行接触检测（管道粗细不同，电磁推杆40的伸长长度固定，从而在电磁推杆40伸长是会克服施力弹簧42的作用力发生后退，从而将超声波探头紧紧压在管道外壁上进行检测，检测完成后电磁推杆40缩短，从而将超声波探头移出管道外壁，从而避免产生异常摩擦，导致超声波探头损坏），从而完成高效检测（如图1所示，超声波检测速度快，且稳定性高），其次当输入较粗地超过设备最大允许直径的压力管道时，驱动轴11外移，通过弹簧绳22拉动电磁推杆40下端的平衡板41向辅助环板10外侧径向移动，在设备进行公转时，会
驱动电磁推杆40进行公转，电磁推杆40公转会出现离心作用（其中电磁推杆40转动离心力和弹簧绳22的拉力合力大于施力弹簧42的弹力），使得电磁推杆40下端继续远离管道外壁，避免电磁推杆40的超声波探头与管道外壁出现碰撞使得电磁推杆40探头出现损坏，当设备进行间歇取点完毕保持静止后，电磁推杆40受到施力弹簧42作用会静止地压在管道外壁上，从而进行静止检测（超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大，由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面），其次由于电磁推杆40外壳外侧也采用和驱动轴11同样布置方式，使得电磁推杆40也能进行一定的同步靠近压力管道（从而能根据驱动轴11步进，适应各种粗细的管道），通过其侧壁的限位通孔13和角度块14，使得进给量和驱动轴11相似，从而避免电磁推杆40脱离束缚，出现异常震动，造成与压力管道外壁撞击，导致损坏的问题出现。
22.作为本发明的进一步方案，辅助环板10避让弹簧绳22穿过的通孔内壁采用用于减小弹簧绳22摩擦，延长弹簧绳22使用寿命的减摩涂层。